- 氨气的实验室制法
- 共430题
（1）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层．科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：2NO+2CO
2CO2+N2
研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率．为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中：
①请在表格中填入剩余的实验条件数据．
②设计实验Ⅱ、Ⅲ的目的是______．
（2）工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法，原理是NH3与NOx反应生成无毒的物质．某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程．提供的装置：
步骤一、NH3的制取
①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是：______（填装置序号）．
②若采用C装置制取氨气（控制实验条件相同），情况如下表：
分析表中数据，实验室制NH3产率最高的是______（填序号）．
步骤二、模拟尾气的处理：
选用上述部分装置，按下列顺序连接成模拟尾气处理装置：
③A中反应的离子方程式：______．
④D装置作用有：使气体混合均匀、调节气流速度，还有一个作用是：______．
⑤D装置中的液体可换成______（填序号）．
a．CuSO4溶液 b．H2O c．CCl4 d．浓H2SO4
⑥该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是：______．
正确答案
（1）①该实验是验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，所以Ⅰ、Ⅱ是只改变催化剂表面积，Ⅱ、Ⅲ只改变温度．
所以应填入的数据为：
Ⅱ280 1.2×10-3 5.80×10-3
Ⅲ1.2×10-3 5.80×10-3
②Ⅱ、Ⅲ只改变温度，所以目的是探究温度对化学反应速率的影响．
故答案为：探究温度对化学反应速率的影响．
（2）步骤一、NH3的制取
①制备氨气可采用解热NH4Cl和Ca（OH）2或浓氨水加热的方法制备，其中能快速、简便制取NH3的装置可用加热浓氨水法制备，用H装置，故答案为：H；
②因为NH4Cl受热易分解，生成的部分NH3和HCl又重新结合成NH4Cl，而用NaOH或Ca（OH）2作反应物产生的水较多，吸收的NH3较多，由表中数据可以看出，f制NH3产率最高，
故答案为：f；因为NH4Cl受热易分解，生成的部分NH3和HCl又重新结合成NH4Cl，而用NaOH或Ca（OH）2作反应物产生的水较多，吸收的NH3较多；
步骤二、模拟尾气的处理
③稀硝酸具有强氧化性，与铜发生氧化还原反应生成硝酸铜和NO等，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O；
④D装置使气体混合均匀、调节气流速度，另外，氨气难溶于饱和氨水，可防止倒吸，
故答案为：防止氨气溶解（或防止倒吸）；
⑤氨气可溶于硫酸铜溶液、水以及硫酸中，可产生倒吸，氨气为极性分子，不溶于非极性溶剂，可用CCl4代替饱和氨水，
故答案为：c；
⑥缺少尾气处理装置，过量的NO会污染空气，故答案为：未反应的NO无法处理，会污染环境．
喷泉是一种常见的自然现象，其产生的原因是存在压强差。
(1)制取氨气并完成喷泉实验。
①用图1装置进行喷泉实验，上部烧瓶已充满干燥氨气，引发水向上喷的操作是_________________。
②如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法：____________。
(2)利用图3装置，在锥形瓶中分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是__________。
A．Cu与稀盐酸 B．NaHCO3溶液与NaOH溶液 C．CaCO3与稀H2SO4 D．NH4HCO3与稀盐酸
(3)在图3锥形瓶中加入酒精，瓶外放一水槽，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质，结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质可以是_________。
A．浓硫酸 B．食盐 C．硝酸钾 D．硫酸铜
(4)从产生喷泉的原理分析，图1、2是______ （填“增大” 或“减小”）上部烧瓶内的压强。图3是
______（填“增大”或 “减小”）下部锥形瓶内气体的压强。人造喷泉及火山爆发的原理与上述装置图________原理相似。
正确答案
(1)①打开止水夹，挤压胶头滴管；②打开止水夹，用热毛巾捂住圆底烧瓶至有气泡从水中冒出，移去热毛巾
(2)D
(3)A
(4)减小；增大；3
合成氨工业对化学和国防工业具有重要意义。
(1)实验室欲用下图所示装置（夹持固定装置略去）制备并收集氨气。
①请在图中烧瓶内绘出导管所缺部分。
②试管中反应的化学方程式是____
③为吸收多余的氨气，烧杯中的试剂是______
(2)氨有很多重要性质。
①将酚酞溶液滴加到氨水中溶液呈红色，其原因是____。
②管道工人曾经用浓氨水检验氯气管道是否漏气，如出现白烟，说明有氯气泄露，同时还有一种相对分子质量为28的气体生成，该反应的化学方程式是____。
(3)写出氨的两种用途____。
正确答案
(1)①
②2NH4Cl+2Ca(OH)2
③水（或稀盐酸、硫酸等）
(2)①氨水显碱性(NH3·H2O
②8NH3+3Cl2=N2 +6NH4Cl
(3)作制冷剂、制硝酸、制化肥、铵盐、纯碱等
氨是一种重要的化工原料，某学习小组欲制取氨气并探究其性质。请回答
（1）实验室制取氨气的化学方程式是_____________________。
（2）①上图是进行氨气喷泉实验的装置，引发喷泉的操作步骤是_____________________。
②氨气使烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是 _______________________（用电离方程式表示）。（3）该小组同学设计了下图所示的实验装置（部分夹持仪器未画出），探究氨气的还原性并检验产物。
①实验现象为：黑色CuO变为红色；白色无水CuSO4粉末变为蓝色；同时生成一种无色气体，该气体无污染。请写出氨气与CuO反应的化学方程式_______________________。
②碱石灰的作用是_____________________。
③该装置存在明显缺陷，请指出存在的问题并提出改进意见_________________________。
（4）有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知：Cu2O是一种碱性氧化物；在酸性溶液中，Cu+的稳定性比Cu2+差（Cu+
（5）工业废气中的氮氧化物是主要的大气污染物之一。为了治理污染，工业上常用氨气与之发生反应：NOx+NH3→N2+H2O，使其转化为无毒的N2。现有NO2和NO的混合气体3．0L，跟3．4L（同温同压下）NH3反应，恰好使其全部转化为氮气，则原混合气体中，NO2与NO的体积比是_________
正确答案
（1）2NH4Cl+Ca(OH)2
（2）①轻轻挤压滴管，使少量水加入烧瓶，然后打开止水夹K
②NH3+H2O
（3）①3CuO+2NH3
③此装置没有尾气吸收装置，NH3排入大气，污染环境，连接一个吸收氨气装置如图所示：
（4）取少许样品，加入稀H2SO4，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O反之则没有
（5）7：3
某研究小组进行与NH3有关的系列实验。
（1）从上图中挑选所需的仪器，画出制取干燥NH3的装置简图（添加必须的塞子、玻璃导管、胶皮管；固定装置和尾气处理装置不用画），并标明所用试剂。
（2）将NH3通入溴水中，有N2生成，反应的化学方程式为___________ 。
（3）为验证：“同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的数目的分子”。该小组同学设计了如下图所示的装置，图中B管的容积是A管的2倍。活塞K1、K2、K3、K4、K5均关闭（固定装置和尾气处理装置略：HCl和NH3均不溶于石蜡油，也不与之反应；装置气密性好）
①在A管中充满与大气压强相等的干燥HCl气体。操作是_________ 。控制活塞K4、K5，调节C，使B管充满与A管同压的干燥NH3。
②缓慢开启活塞K3，A管中的现象是__________ 。要达到实验目的，当反应完成并恢复到室温时，B管中预期的现象是 ___________；若观察不到预期现象，主要原因是 ______________。
正确答案
（1）提示：选用仪器：分液漏斗、烧瓶、U型管（或干燥管）、集气瓶等连接。
（2）8NH3+3Br2＝N2+6NH4Br（或2NH3+3Br2＝N2+6HBr，NH3+HBr＝NH4Br）
（3）①关闭活塞③，打开活塞①②，从②处导如HCl气体，①处出现白色酸雾时（或①处放湿润蓝色石蕊试纸，试纸变红时），关闭活塞①②。
②产生白烟；B管中恰好充满石蜡油而石蜡油不进入A管；A管中的HCl可能混有空气。
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